KR20240011030A - Motor stator and the manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20240011030A
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김재민
성원정
박경재
이정민
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엘지전자 주식회사
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Abstract

모터 고정자 및 그 제조방법에 관하여 개시한다. 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법은 원형코일을 준비하는 원형코일 준비 단계, 원형코일을 설정 치수를 갖는 각형코일로 성형하는 각형코일 성형 단계, 코어를 회전시키며, 각형코일을 회전하는 코어에 정렬하여 권선하는 각형코일 권선 단계, 및 권선된 각형코일을 서로 접합시켜 권선형태를 유지하는 각형코일 접합 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예에 의하면 모터 고정자의 점적률을 높여 모터 효율을 향상시킬 수 있다.Disclosed is a motor stator and its manufacturing method. The motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes a circular coil preparation step of preparing a circular coil, a square coil forming step of forming the circular coil into a square coil with a set dimension, rotating the core, and a core rotating the square coil. It includes a rectangular coil winding step of aligning and winding the rectangular coils, and a rectangular coil bonding step of maintaining the winding shape by bonding the wound rectangular coils together. According to an embodiment of the present invention, motor efficiency can be improved by increasing the space factor of the motor stator.

Description

모터 고정자 및 그 제조방법{MOTOR STATOR AND THE MANUFACTURING METHOD THEREOF}Motor stator and its manufacturing method {MOTOR STATOR AND THE MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 모터 고정자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원형코일을 각형코일로 변형시켜 고정자 코어에 권선함으로써 점적률을 높일 수 있는 모터 고정자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a motor stator and a method of manufacturing the same, and more specifically, to a motor stator and a method of manufacturing the same that can increase the space factor by transforming a circular coil into a square coil and winding it on a stator core.

모터는 전기에너지를 역학적에너지로 변환하는 장치로써 각종 기기에서 구동원으로 사용되고 있다.A motor is a device that converts electrical energy into mechanical energy and is used as a driving source in various devices.

모터는 철심, 즉 코어를 자화시켜 자력에 의해 회전력을 생성하는 장치이다. 그리고 이러한 자력을 만들기 위해 코어의 주변에 코일을 감아서 자계를 형성한다. A motor is a device that generates rotational force through magnetic force by magnetizing the iron core, that is, the core. And to create this magnetic force, a coil is wound around the core to form a magnetic field.

주지된 바와 같이, 모터는 고정자 및 회전자를 포함하여 구성되어 있다. As is well known, a motor consists of a stator and a rotor.

고정자는 케이싱의 내측에 설치되며 코일이 감겨 결합되는 구성으로서, 회전하지 않는다. The stator is installed inside the casing and consists of a coil wound and coupled, and does not rotate.

회전자는 고정자와 소정의 공극을 두고 고정자와 마주하여 배치되는데 자력에 의해 회전하도록 구성되어 있다. The rotor is disposed facing the stator with a predetermined gap between the stator and the rotor and is configured to rotate by magnetic force.

그런데 대부분의 모터에서, 고정자는 효율이나 출력밀도를 높이기 위해 코어의 슬롯 안에 코일을 더 많이 채워 넣을 수 있는 구조를 필요로 한다. However, in most motors, the stator requires a structure that can fill more coils in the slots of the core to increase efficiency or power density.

고정자 코어는 철손을 줄이기 위해 다수의 전기장판을 적층시켜 구성된다. 이러한 제약 조건 때문에 모터의 고정자는 슬롯 면적에 대한 코일 단면적 비율인 점적률을 높이기 위한 많은 기술적인 노력이 필요하다. The stator core is constructed by stacking multiple electric sheets to reduce core loss. Because of these constraints, the motor stator requires a lot of technical effort to increase the space factor, which is the ratio of the coil cross-sectional area to the slot area.

점적률을 높일 수 있는 하나의 방안으로서, 환선(즉, 원형코일)을 사용하는 대신에 각선(즉, 각형코일)을 사용하는 방법이 있다.As a way to increase the space factor, there is a method of using an angle wire (i.e., a square coil) instead of a round wire (i.e., a circular coil).

각형코일은 코일끼리 서로 조밀하게 접촉이 가능하여 원형코일보다 사공간이 줄어들 수 있으며, 이로 인해 점적률을 높일 수 있다.Rectangular coils allow coils to come into close contact with each other, so dead space can be reduced compared to circular coils, which can increase the space factor.

하지만, 각형코일은 가공이 어려운 단점이 있으며, 원형코일과 비교하여 제조원가가 비싸다는 단점이 있다. However, square coils have the disadvantage of being difficult to process and being more expensive to manufacture than circular coils.

게다가 각형코일의 권선을 위해서는 일반적으로 사용되는 니들(needle)을 움직여 코일을 직접 감는 다이렉트 와인딩 방식의 적용이 어려우며, 이로 인해 보빈을 잡아 회전시키는 보빈 와인딩 방식을 사용해야 하는 불편이 있다.In addition, for winding a square coil, it is difficult to apply the commonly used direct winding method of directly winding the coil by moving a needle, which causes the inconvenience of having to use the bobbin winding method of holding and rotating the bobbin.

본 발명과 관련된 종래기술로서 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0059124호(2005.06.17. 공개일)(이하, 선행문헌)가 있으며, 상기 선행문헌에는 직사각형 단면 선재의 권선장치가 개시되어 있다. As a prior art related to the present invention, there is Korean Patent Publication No. 10-2005-0059124 (published on June 17, 2005) (hereinafter referred to as prior art), which discloses a winding device for a rectangular cross-section wire rod.

종래의 선행문헌에는 직사각형 단면의 선재(즉, 각형코일)을 보빈 또는 지그의 회전에 의해 조밀하게 정렬된 상태로 감을 수 있는 내용이 개시되어 있다. 그런데 각형코일을 사용할 경우, 제조단가가 비싸지는 단점이 있다.Conventional prior literature discloses that a wire rod (i.e., a square coil) with a rectangular cross-section can be wound in a densely aligned state by rotating a bobbin or a jig. However, when using a square coil, there is a disadvantage that the manufacturing cost is high.

또한, 종래의 선행문헌에 의하면 인슐레이터가 조립된 코어에 각형코일을 직접 권선하는 방식이 아니라, 인슐레이터만으로 구성된 보빈에 각형코일을 권선 후 코어에 조립하는 방식이다. 따라서, 조립공차만큼 점적률이 저하될 수 있다는 심각한 문제점이 있다.In addition, according to the conventional literature, the method is not to wind the square coil directly on the core on which the insulator is assembled, but to wind the square coil on a bobbin composed only of the insulator and then assemble it to the core. Therefore, there is a serious problem that the space factor may be reduced by the assembly tolerance.

대한민국 공개특허공보 제10-2005-0059124호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2005-0059124

본 발명의 목적은 원형코일을 각형코일로 변형한 후 고정자 코어에 직접 권선함으로써 고정자 코어의 점적률을 높일 수 있어 모터 고정자의 효율 또는 출력밀도를 향상시킬 수 있는 모터 고정자를 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to provide a motor stator that can improve the efficiency or power density of the motor stator by increasing the space factor of the stator core by transforming the circular coil into a square coil and then directly winding it on the stator core.

본 발명의 목적은 원형코일을 각형코일로 변형한 후 고정자 코어에 직접 권선함으로써 고정자 코어의 점적률을 높일 수 있으며, 기존의 각형코일 권선 방식과 비교하여 제조비용을 절감할 수 있는 모터 고정자 제조방법을 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to transform a circular coil into a square coil and then directly wind it on the stator core, thereby increasing the space factor of the stator core and reducing manufacturing costs compared to the existing square coil winding method. is to provide.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.

본 발명의 일 측면에 따르면 원형코일을 각형코일로 변형한 후 고정자 코어에 직접 권선함으로써 고정자 코어의 점적률을 높일 수 있으며, 기존의 각형코일 권선 방식과 비교하여 제조비용을 절감할 수 있는 모터 고정자 제조방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, the space factor of the stator core can be increased by transforming the circular coil into a square coil and then directly winding it on the stator core, and the motor stator can reduce manufacturing costs compared to the existing square coil winding method. Manufacturing method is provided.

본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법은 원형코일 준비 단계, 각형코일 성형 단계, 각형코일 권선 단계, 및 각형코일 접합 단계를 포함한다.The motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes a circular coil preparation step, a square coil forming step, a square coil winding step, and a square coil bonding step.

원형코일 준비 단계는 원형코일을 준비하는 단계이다. 원형코일은 필요한 크기로 다양하게 준비할 수 있는데, 각형코일과 달리 다양한 치수를 사용할 수 있는 장점이 있다. The circular coil preparation step is the step of preparing a circular coil. Circular coils can be prepared in a variety of sizes as needed, and unlike square coils, they have the advantage of being able to be used in a variety of sizes.

각형코일 성형 단계는 상기 원형코일을 설정 치수를 갖는 각형코일로 성형하는 단계이다. The square coil forming step is a step of forming the circular coil into a square coil having a set dimension.

각형코일 권선 단계는 코어를 회전시키며, 상기 각형코일을 회전하는 코어에 정렬하여 권선하는 단계이다.The square coil winding step is a step of rotating the core and winding the square coil by aligning it with the rotating core.

각형코일 접합 단계는 상기 권선된 각형코일을 서로 접합시켜 권선형태를 유지하는 단계이다.The square coil bonding step is a step of bonding the wound square coils to each other to maintain the winding shape.

이때, 각형코일 성형 단계에서, 상기 원형코일은 설정크기의 장력에 의해 길이 방향으로 인출되며, 상기 인출 중인 원형코일의 상하좌우를 동시에 가압하여 코일단면 형상을 원형에서 사각형으로 성형할 수 있다. At this time, in the square coil forming step, the circular coil is pulled out in the longitudinal direction by tension of a set size, and the cross-sectional shape of the coil can be molded from circular to square by simultaneously pressing the top, bottom, left, and right sides of the circular coil being pulled out.

또한, 각형코일 성형 단계에서, 상기 원형코일은 각형코일 성형부를 통과하여 상기 각형코일로 성형될 수 있다. 예를 들어, 각형코일 성형부는, 회전 구동하는 제1 회전 축과, 상기 제1 회전 축에 연결되어 회전하고, 상기 원형코일의 제1 측부와 하부를 접촉 지지하는 제1 교차 면을 갖는 회전롤러, 및 상기 제1 회전 축과 평행을 이루어 배치되고, 회전 구동하는 제2 회전 축과, 상기 제2 회전 축에 연결되어 회전하고, 상기 원형코일의 제2 측부와 상부를 접촉 지지하며 제2 교차 면을 갖는 가압롤러를 포함하여 구성될 수 있다.Additionally, in the square coil forming step, the circular coil may pass through the square coil forming unit and be formed into the square coil. For example, the rectangular coil forming unit includes a rotary roller having a first rotation axis that rotates and a first intersection surface that is connected to the first rotation axis to rotate and contacts and supports the first side and bottom of the circular coil. , and a second rotation axis disposed in parallel with the first rotation axis and driving rotation, connected to the second rotation axis to rotate, contacting and supporting the second side and top of the circular coil, and a second intersection. It may be configured to include a pressure roller having a face.

이때, 제1 교차 면과 상기 제2 교차 면은 서로 대각상으로 마주보도록 배치될 수 있다. At this time, the first cross surface and the second cross surface may be arranged to face each other diagonally.

또한, 회전롤러는 상기 원형코일의 인출 경로에서 하부에 위치할 수 있으며, 가압롤러는 상기 원형코일의 인출 경로에서 상부에 위치할 수 있다. Additionally, the rotating roller may be located at the lower part of the circular coil's lead-out path, and the pressure roller may be located at the upper part of the circular coil's lead-out path.

또한, 회전롤러 및 가압롤러는 서로 마주보는 방향으로 상하 이동이 가능하며, 상기 회전롤러 및 상기 가압롤러의 이동 변위에 따라 상기 원형코일이 상기 각형코일로 성형되기 위한 가압량이 조절될 수 있다. In addition, the rotating roller and the pressure roller can move up and down in directions facing each other, and the amount of pressure for forming the circular coil into the square coil can be adjusted according to the movement displacement of the rotating roller and the pressure roller.

각형코일 성형 단계에서, 상기 원형코일은 각형코일 성형부를 통과하여 상기 각형코일로 성형될 수 있다. 예를 들어, 상기 각형코일 성형부는, 상기 원형코일의 인출 장력을 조절하는 장력조절부를 더 포함하여 구성될 수 있다.In the square coil forming step, the circular coil may pass through the square coil forming unit and be formed into the square coil. For example, the rectangular coil forming unit may further include a tension adjusting unit that adjusts the pulling tension of the circular coil.

한편, 각형코일 성형 단계 이후에, 상기 성형된 각형코일의 치수를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, after the step of forming the square coil, a step of measuring the dimensions of the formed square coil may be further included.

각형코일 권선 단계 이전에 상기 코어에 인슐레이터를 조립하는 단계가 수행될 수 있다. A step of assembling an insulator to the core may be performed before the square coil winding step.

각형코일 권선 단계는, 상기 인슐레이터가 조립된 코어를 코어회전부에 장착하고, 상기 코어회전부의 회전에 의해 상기 코어를 설정 속도로 회전시키며, 상기 회전하는 코어에 근접 배치된 와인딩 노즐을 이용하여 상기 각형코일을 상기 코어에 권선할 수 있다. In the square coil winding step, the core on which the insulator is assembled is mounted on the core rotating unit, the core is rotated at a set speed by rotation of the core rotating unit, and the rectangular coil is formed using a winding nozzle disposed close to the rotating core. A coil may be wound around the core.

이때, 코어회전부는 상기 코어의 반경방향으로 이동이 가능하고, 상기 와인딩 노즐은 상기 코어의 반경방향 및 상하 이동이 가능하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 사각단면을 갖는 각형코일을 코어의 외부에 보다 정확하게 정렬하여 권선 품질을 향상시킬 수 있다.At this time, the core rotating part may be configured to move in the radial direction of the core, and the winding nozzle may be configured to enable movement of the core in the radial direction and up and down. Accordingly, the winding quality can be improved by more accurately aligning the rectangular coil with a square cross-section to the outside of the core.

또한, 각형코일 접합 단계 이전에 상기 권선이 완료된 각형코일의 말단을 절단하는 단계가 수행될 수 있다.Additionally, before the step of joining the square coils, a step of cutting the ends of the square coils on which the winding has been completed may be performed.

각형코일 접합 단계는, 상기 절단된 각형코일의 말단에 전류를 인가하여 열을 발생시키고, 상기 각형코일의 외부에 구비된 열융착 코팅부를 녹여 상기 각형코일의 권선형태를 유지시킬 수 있다.In the square coil bonding step, electric current is applied to the ends of the cut square coils to generate heat, and the heat-sealed coating provided on the outside of the square coils is melted to maintain the winding shape of the square coils.

본 발명의 다른 측면에 따르면 고정자 코어의 점적률을 높일 수 있는 모터 고정자를 제공한다. According to another aspect of the present invention, a motor stator capable of increasing the space factor of the stator core is provided.

본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자는 반경방향 외측에 위치하며 원호 형상을 갖는 요크부와, 상기 요크부의 내측에서 반경방향으로 길게 연장되는 티스부, 및 상기 티스부의 내측에 구비되는 폴부를 포함하는 코어, 상기 코어에 조립되는 인슐레이터, 및 상기 인슐레이터가 조립된 코어에 권선되며 사각 단면을 갖는 각형코일을 포함한다.A motor stator according to an embodiment of the present invention includes a yoke portion located radially outside and having an arc shape, a tooth portion extending radially long inside the yoke portion, and a pole portion provided inside the tooth portion. It includes a core, an insulator assembled on the core, and a square coil wound on the core assembled with the insulator and having a square cross-section.

이때, 각형코일의 외부에는 열융착 코팅부가 구비될 수 있다. At this time, a heat-sealed coating may be provided on the outside of the square coil.

열융착 코팅부는, 상기 각형코일의 권선 후 전류의 인가에 의해 녹아 상기 각형코일의 권선형태를 유지시켜줄 수 있다.The heat-sealed coating portion may be melted by application of current after winding the rectangular coil, thereby maintaining the winding shape of the rectangular coil.

본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 및 그 제조방법에 의하면 원형코일을 각형코일로 변형한 후 고정자 코어에 직접 권선함으로써 고정자 코어의 점적률을 높일 수 있다. 이에 따라, 모터 고정자의 효율 또는 출력밀도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. According to the motor stator and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the space factor of the stator core can be increased by transforming the circular coil into a square coil and then directly winding it on the stator core. Accordingly, there is an advantage of improving the efficiency or power density of the motor stator.

또한, 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 및 그 제조방법에 의하면 상대적으로 원가가 저렴한 원형코일을 준비한 후 이를 원하는 치수의 각형코일로 성형한 다음, 인슐레이터가 조립된 코어를 회전시켜 각형코일을 코어에 직접 권선할 수 있다. 이에 따라, 기존에 비해 제조원가를 낮추면서 점적률을 높일 수 있다.In addition, according to the motor stator and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention, a relatively inexpensive circular coil is prepared and then molded into a square coil of the desired size, and then the core on which the insulator is assembled is rotated to form the square coil into the core. It can be wound directly on. Accordingly, it is possible to increase the point ratio while lowering the manufacturing cost compared to before.

구체적으로는 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 및 그 제조방법에 의하면 기존의 일반적인 각형코일 권선 방식과 비교하여 대략 3% 이상 저렴한 비용으로 모터 고정자의 제조가 가능해 질 수 있다. 또한, 기존의 일반적인 원형코일 권선 방식과 비교하여 대략 7% 이상 모터 효율이 향상되는 효과를 가져올 수 있다.Specifically, according to the motor stator and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention, it can be possible to manufacture a motor stator at a cost that is approximately 3% or more lower than that of a conventional square coil winding method. In addition, compared to the existing general circular coil winding method, motor efficiency can be improved by approximately 7% or more.

게다가, 기존의 일반적인 각형코일 권선 방식을 따를 경우 설비 공정상의 제약 때문에 미리 정해진 관용의 테이블에 따라 각형코일의 단면치수 범위를 한정적인 규격 내에서 대응할 수 있는 불편이 따랐다. 본 발명의 실시예에 따르면 사각코일보다 치수 규격이 광범위한 원형코일을 이용하여 사용자가 원하는 치수의 각형코일을 직접 성형하고 사용할 수 있다는 장점이 있다. In addition, when following the existing general rectangular coil winding method, there was the inconvenience of being able to respond to the cross-sectional size range of the rectangular coil within a limited standard according to a predetermined standard table due to constraints in the equipment process. According to an embodiment of the present invention, there is an advantage that the user can directly form and use a square coil of the desired size by using a circular coil with a wider dimensional standard than a square coil.

또한, 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 및 그 제조방법에 의하면 열융착 코팅부를 원형코일의 외부에 적용함으로써 코일에 전류를 인가하여 열융착 코팅부를 녹일 수 있어 권선된 코일끼리 쉽고 간편하게 접합할 수 있다. 이에 따라, 코일 형태의 유지 작업이 간편하며, 절연성 향상에 유리한 장점이 있다.In addition, according to the motor stator and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention, by applying the heat-sealable coating to the outside of the circular coil, the heat-sealable coating can be melted by applying current to the coil, making it possible to easily and conveniently join the wound coils. there is. Accordingly, maintaining the coil shape is easy and has the advantage of improving insulation.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention are described below while explaining specific details for carrying out the invention.

도 1은 원형코일이 권선된 모터 고정자를 간략히 도시한 사시도이다.
도 2는 코어에 권선된 원형코일의 형상 및 단면구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 각형코일이 권선된 모터 고정자를 간략히 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법을 간략히 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법 중 원형코일 준비 단계와 각형코일 성형 단계를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법 중 각형코일 권선 단계를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법 중 각형코일 접합 단계를 설명하기 위해 도시한 도면이다.Figure 1 is a schematic perspective view of a motor stator wound with a circular coil.
Figure 2 is a diagram showing the shape and cross-sectional structure of a circular coil wound on a core.
Figure 3 is a schematic perspective view of a motor stator on which a square coil is wound according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flow chart briefly showing a motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram illustrating the circular coil preparation step and the square coil forming step in the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram illustrating the square coil winding step in the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram illustrating the square coil bonding step in the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.In order to clearly explain the present invention, parts that are not relevant to the description are omitted, and identical or similar components are assigned the same reference numerals throughout the specification. Additionally, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the exemplary drawings. In adding reference numerals to components in each drawing, identical components may have the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, order, or number of the components are not limited by the term. When a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but there are no other components between each component. It should be understood that may be “interposed” or that each component may be “connected,” “combined,” or “connected” through other components.

또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.Additionally, in implementing the present invention, the components may be subdivided for convenience of explanation, but these components may be implemented in one device or module, or one component may be implemented in multiple devices or modules. It may be implemented separately.

모터는 철심(즉, 코어)을 자화시켜 자력에 의해 회전력을 생성하는 장치이다. A motor is a device that generates rotational force by magnetizing an iron core (i.e., core).

모터에서 자력을 만들기 위해 코어의 주변을 코일로 감아서 자계를 형성한다. To create magnetic force in a motor, a coil is wound around the core to form a magnetic field.

모터는 고정자 및 회전자를 포함한다. 고정자는 케이싱의 내측에 설치되며 코일이 감겨 결합되는데 회전하지 않는다. The motor includes a stator and a rotor. The stator is installed inside the casing and the coil is wound and coupled, but does not rotate.

회전자는 고정자와 공극을 두고 마주하여 배치된다. 회전자는 고정자와 달리 자력에 의해 회전하는 구조로 이루어진다.The rotor is disposed facing the stator with an air gap. Unlike the stator, the rotor has a structure that rotates by magnetic force.

한편, 모터 고정자는 효율이나 출력밀도를 높이기 위해 코어의 슬롯 안에 코일을 더 많이 채워 넣을 수 있는 구조를 필요로 한다. Meanwhile, the motor stator requires a structure that can fill more coils in the slots of the core to increase efficiency or power density.

고정자 코어는 철손을 줄이기 위해 다수의 전기장판을 적층시켜 구성되는데, 이 때문에 모터의 고정자는 슬롯 면적에 대한 코일 단면적 비율인 점적률을 높이는 것이 중요하다. The stator core is constructed by stacking multiple electric sheets to reduce iron loss. For this reason, it is important for the motor stator to increase the space factor, which is the ratio of the coil cross-sectional area to the slot area.

각형코일은 코일끼리 서로 조밀하게 접촉이 가능하여 원형코일보다 사공간이 줄어들 수 있으며, 이로 인해 점적률을 높일 수 있다. 그러나 각형코일은 가공이 어렵고, 원형코일과 비교하여 단가가 비싸다는 단점이 있다. Rectangular coils allow coils to come into close contact with each other, so dead space can be reduced compared to circular coils, which can increase the space factor. However, square coils have the disadvantage of being difficult to process and being more expensive compared to circular coils.

본 발명의 실시예에 따르면 원형코일을 각형코일로 성형하고, 성형된 각형코일을 직접 코어에 권선하는 방식을 이용함으로써, 제작비용을 줄이고 점적률을 높일 수 있는 모터 고정자 및 그 제조방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a motor stator and a manufacturing method thereof are provided that can reduce manufacturing costs and increase space efficiency by forming a circular coil into a square coil and winding the formed square coil directly on the core. .

도 1은 원형코일이 권선된 모터 고정자를 간략히 도시한 사시도이고, 도 2는 코어에 권선된 원형코일의 형상 및 단면구조를 보여주는 도면이다. Figure 1 is a schematic perspective view of a motor stator on which a circular coil is wound, and Figure 2 is a diagram showing the shape and cross-sectional structure of a circular coil wound on a core.

도 1을 참조하면, 일반적인 모터 고정자(20)는 코어(21)와, 코일(23)을 포함한다. 코일(23)은 원형코일(25)(도 2 참조)이 코어(21)에 권선된 구조를 갖는다. Referring to FIG. 1, a general motor stator 20 includes a core 21 and a coil 23. The coil 23 has a structure in which a circular coil 25 (see FIG. 2) is wound around the core 21.

도 2를 참조하면, 코일(23)의 단면을 살펴보면 원형단면을 갖는데, 이러한 원형코일의 권선 구조는 코일 사이에 사공간이 존재하게 되므로, 점적률을 저하시키는 원인이 된다. Referring to FIG. 2, the cross section of the coil 23 has a circular cross section. The winding structure of this circular coil causes dead space to exist between the coils, thereby reducing the space factor.

따라서, 모터 고정자의 점적률을 높이기 위해서는 원형코일보다 각형코일을 사용하는 것이 바람직하다.Therefore, in order to increase the space factor of the motor stator, it is preferable to use a square coil rather than a circular coil.

도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 각형코일이 권선된 모터 고정자를 간략히 도시한 사시도이다.Figure 3 is a schematic perspective view of a motor stator on which a square coil is wound according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자(10)는 인슐레이터(300)가 조립된 코어(100)와, 점적률을 높이기 위해 코어(100)에 권선된 각형코일(500)을 포함한다. Referring to FIG. 3, the motor stator 10 according to an embodiment of the present invention includes a core 100 on which an insulator 300 is assembled, and a square coil 500 wound on the core 100 to increase the space factor. Includes.

도 3의 확대 단면을 참조하면, 권선된 코일 구조를 통해 복수의 각형코일(500)이 원형코일보다 좀 더 조밀하게 서로 밀접 배치되는 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 각형코일(500)의 사용시 점적률을 높일 수 있음을 확인할 수 있다.Referring to the enlarged cross-section of FIG. 3, it can be seen that the plurality of square coils 500 are arranged closer to each other more densely than the circular coil through the wound coil structure, and accordingly, when using the square coil 500, the space factor increases. It can be confirmed that it can be increased.

예를 들어, 인슐레이터(300)는 제1 인슐레이터 몸체부(310)와 제2 인슐레이터 몸체부(320)를 포함하여 구성될 수 있다. For example, the insulator 300 may include a first insulator body 310 and a second insulator body 320.

제1 인슐레이터 몸체부(310)는 요크부(110)와 티스부(120)에 조립될 수 있으며, 제2 인슐레이터 몸체부(320)는 폴부(330)에 플레이트 형상으로 조립되어 코일을 밀착 지지할 수 있다.The first insulator body portion 310 may be assembled to the yoke portion 110 and the tooth portion 120, and the second insulator body portion 320 may be assembled in a plate shape to the pole portion 330 to closely support the coil. You can.

본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자(10)에서, 인슐레이터(300)는 각형코일(500)의 권선 작업 이전에 코어(100)에 조립되는 구조를 가진다.In the motor stator 10 according to an embodiment of the present invention, the insulator 300 has a structure that is assembled to the core 100 before the winding operation of the square coil 500.

코어(100)는 요크부(110), 티스부(120), 폴부(130)를 포함한다. The core 100 includes a yoke portion 110, a tooth portion 120, and a pole portion 130.

요크부(110)는 코어(110)의 반경방향(W) 외측에 위치하는 원호 형상 부위이며, 티스부(120)는 요크부(110)의 내측에서 코어(110)의 반경방향(W)으로 길게 연장되는 부위로서 각형코일(500)이 권선된다. 폴부(130)는 티스부(120)의 내측에 위치한다. The yoke portion 110 is an arc-shaped portion located outside the radial direction (W) of the core 110, and the tooth portion 120 extends from the inside of the yoke portion 110 in the radial direction (W) of the core 110. As a long extending part, a square coil 500 is wound. The pole portion 130 is located inside the tooth portion 120.

[모터 고정자 제조방법][Motor stator manufacturing method]

도면에서, 도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법을 간략히 도시한 순서도이다. 그리고 도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법의 세부 단계를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.In the drawings, FIG. 4 is a flowchart briefly showing a motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention. And Figures 5 to 7 are diagrams showing detailed steps of the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르는 모터 고정자(10)를 제조하는 방법은, 원형코일 준비 단계(S100), 각형코일 성형 단계(S200), 각형코일 권선 단계(S300), 및 각형코일 접합 단계(S400)를 포함한다. The method of manufacturing the motor stator 10 according to an embodiment of the present invention includes a circular coil preparation step (S100), a square coil forming step (S200), a square coil winding step (S300), and a square coil joining step (S400). ) includes.

원형코일 준비 단계(S100)는 원형코일을 준비하는 단계이다.The circular coil preparation step (S100) is a step of preparing a circular coil.

각형코일 성형 단계(S200)는 이전 단계에서 준비한 원형코일(510)을 설정 치수를 갖는 각형코일로 성형하는 단계이다. The square coil forming step (S200) is a step of forming the circular coil 510 prepared in the previous step into a square coil having a set dimension.

각형코일 권선 단계(S300)는 코어(100)를 회전시키고, 이전 단계에서 성형된 각형코일(500)을 회전하는 코어(100)(더 구체적으로는 티스부(120))에 정렬하여 권선하는 단계이다.The square coil winding step (S300) is a step of rotating the core 100 and winding the square coil 500 formed in the previous step by aligning it with the rotating core 100 (more specifically, the tooth portion 120). am.

각형코일 접합 단계(S400)는 권선된 각형코일(500)을 접합시켜 권선형태를 유지하는 단계이다.The square coil bonding step (S400) is a step of bonding the wound square coils 500 to maintain the winding shape.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 원형코일 준비 단계(S100), 각형코일 성형 단계(S200), 각형코일 권선 단계(S300), 및 각형코일 접합 단계(S400)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 5 to 7, the circular coil preparation step (S100), the square coil forming step (S200), the square coil winding step (S300), and the square coil bonding step (S400) will be described in detail. .

[원형코일 준비 및 각형 코일 성형 단계][Circular coil preparation and square coil forming steps]

도 5는 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법 중 원형코일 준비 단계(S100) 및 각형코일 성형 단계(S200)의 공정을 보여준다. Figure 5 shows the processes of the circular coil preparation step (S100) and the square coil forming step (S200) in the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법에서, 원형코일 준비 단계(S100)는 권선에 사용될 각형코일(500)의 치수에 맞는 크기의 원형코일(510)을 준비하는 단계이다. In the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the circular coil preparation step (S100) is a step of preparing a circular coil 510 of a size that matches the dimensions of the square coil 500 to be used for winding.

원형코일 준비 단계(S100)에서, 원형코일(510)은 필요한 크기로 다양하게 준비할 수 있는데, 환선(즉, 원형코일)은 각선(즉, 각형코일)보다 다양한 치수로 적용할 수 있다. In the circular coil preparation step (S100), the circular coil 510 can be prepared in various sizes as required, and a circular wire (i.e., circular coil) can be applied in various dimensions than an angle wire (i.e., square coil).

다시 말해, 각선(즉, 각형코일)의 경우 설비 공정상의 제약 때문에 미리 정해둔 치수 규격 테이블에 따라 단면치수 범위를 한정적인 규격 내에서만 대응할 수 있어서 많은 불편이 있었다. In other words, in the case of rectangular wires (i.e., rectangular coils), due to constraints in the equipment process, the cross-sectional size range could only be accommodated within a limited standard according to a pre-determined size standard table, causing many inconveniences.

본 발명의 실시예에 따르면 각선(즉, 각형코일)보다 치수 규격이 광범위한 환선(즉, 원형코일)을 적절히 선택하여 각형코일로 성형하여 사용함에 따라 사용자가 원하는 다양한 치수의 각형코일을 이용할 수 있다는 장점이 있다.According to an embodiment of the present invention, by appropriately selecting a round wire (i.e., a circular coil) with a wider dimensional standard than a rectangular wire (i.e., a rectangular coil) and forming it into a rectangular coil, a rectangular coil of various dimensions desired by the user can be used. There is an advantage.

본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법에서, 각형코일 성형 단계(S200)는 준비된 원형코일(510)을 이용하여 설정 치수를 갖는 각형코일(500)을 성형하는 단계이다. In the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the square coil forming step (S200) is a step of forming a square coil 500 having a set dimension using the prepared circular coil 510.

도 5를 참조하면, 각형코일 성형 단계(S200)에서 원형코일(510)은 설정크기의 장력에 의해 설정된 장력방향(T)을 따라 인출된다. Referring to FIG. 5, in the square coil forming step (S200), the circular coil 510 is pulled out along the tension direction (T) set by the tension of the set size.

인출 중인 원형코일(510)은 후술할 각형코일 성형부(600)에 의해 상하좌우(더 구체적으로는 상부면, 하부면, 좌측면, 우측면)로 동시 가압될 수 있다. The circular coil 510 being pulled out may be simultaneously pressed up, down, left, and right (more specifically, on the top, bottom, left, and right sides) by the square coil forming part 600, which will be described later.

이에 따라, 원형코일(510)의 단면은 각형코일 성형부(600)로 투입되기 이전의 원형 형상에서 목표하는 치수의 각형코일(500)에 대응하는 사각 형상으로 가압되어 성형될 수 있다.Accordingly, the cross section of the circular coil 510 can be molded by pressing from a circular shape before being introduced into the square coil forming unit 600 into a square shape corresponding to the square coil 500 of the target size.

구체적인 예로서, 각형코일 성형부(600)는 제1 회전 축(610)과, 회전롤러(620)와, 제2 회전 축(630)과, 가압롤러(640)를 포함한다. As a specific example, the square coil forming unit 600 includes a first rotation shaft 610, a rotation roller 620, a second rotation shaft 630, and a pressure roller 640.

제1 회전 축(610)은 시계(또는 반시계) 방향으로 회전 구동하는 축 부재이다.The first rotation shaft 610 is a shaft member that rotates clockwise (or counterclockwise).

회전롤러(620)는 제1 회전 축(610)에 연결되어 회전하고, 각형코일 성형부(600)에 투입된 원형코일(510)의 제1 측부(예: 좌측부 등)와 하부를 접촉 지지하여 가압하는데, 이를 위해 "L" 형상의 제1 교차 면(621)을 가질 수 있다.The rotating roller 620 is connected to the first rotating shaft 610 and rotates, and supports and presses the first side (e.g., left side, etc.) of the circular coil 510 inserted into the square coil forming unit 600. For this purpose, it may have an “L” shaped first cross surface 621.

제2 회전 축(630)은 상기 제1 회전 축(610)과 평행을 이루어 서로 상하로 간격을 두고 배치되는 회전 구동하는 축 부재이다. The second rotation shaft 630 is a shaft member that rotates and is parallel to the first rotation shaft 610 and disposed at vertical intervals from each other.

가압롤러(640)는 제2 회전 축(630)에 연결되어 회전하고, 각형코일 성형부(600)에 투입된 원형코일(510)의 제2 측부(예: 우측부 등)와 상부를 접촉 지지하여 가압하는데, 이를 위해 "ㄱ" 형상의 제2 교차 면(641)을 가질 수 있다.The pressure roller 640 is connected to the second rotation shaft 630 and rotates, and contacts and supports the second side (e.g., right side, etc.) and the top of the circular coil 510 inserted into the square coil forming unit 600. For this purpose, it may have a second cross surface 641 in the shape of “L”.

이때, "L" 형상의 제1 교차 면(621)과 "ㄱ" 형상의 제2 교차 면(641)은 서로 대각상으로 마주보도록 배치되며, 제1 교차 면(621)과 제2 교차 면(641)이 전체적으로 연결될 경우 사각 단면의 인출 경로(650)를 제공할 수 있다.At this time, the “L” shaped first intersection surface 621 and the “L” shaped second intersection surface 641 are arranged to face each other diagonally, and the first intersection surface 621 and the second intersection surface ( When 641) is connected as a whole, an extraction path 650 of a square cross-section can be provided.

또한, 회전롤러(620)는 원형코일(510)의 인출 경로에서 하부에 위치할 수 있다. 이와 반대로, 가압롤러(640)는 원형코일(510)의 인출 경로(650)에서 상부에 위치할 수 있다. Additionally, the rotating roller 620 may be located lower in the drawing path of the circular coil 510. In contrast, the pressure roller 640 may be located at the top of the take-out path 650 of the circular coil 510.

회전롤러(620) 및 가압롤러(640)는 서로 마주보는 방향으로 상하로 이동할 수 있다. 이에 따라, 회전롤러(620) 및 가압롤러(640)의 이동 거리, 즉 회전롤러(620) 및 가압롤러(640)의 상대 변위 조절에 의해 원형코일(510)을 각형코일(500)로 성형할 수 있는 가압량을 조절할 수 있다.The rotating roller 620 and the pressure roller 640 can move up and down in directions facing each other. Accordingly, the circular coil 510 can be formed into a square coil 500 by controlling the moving distance of the rotating roller 620 and the pressing roller 640, that is, the relative displacement of the rotating roller 620 and the pressing roller 640. The amount of pressurization can be adjusted.

이에 더하여, 각형코일 성형 단계(S200)에서 원형코일(510)을 각형코일(500)로 성형하는 각형코일 성형부(600)에는 장력조절부(660)가 더 포함될 수 있다. In addition, the rectangular coil forming unit 600, which forms the circular coil 510 into the rectangular coil 500 in the rectangular coil forming step (S200), may further include a tension adjusting unit 660.

장력조절부(660)는 회전롤러(620)와 가압롤러(640)의 출구 측, 즉 후방에 위치하며, 각형코일 성형부(600)에 투입되는 원형코일(510)의 인출 장력을 조절 제어하는 장치이다. 예를 들어, 장력조절부(660)는 각형코일(500)의 단부를 파지한 상태에서 장력을 주어 각형코일(500)을 T 방향으로 끌어당기는 장치라면 통상의 기술자에게 자명한 다양한 방식을 제한 없이 이용할 수 있다. 일 예로서, 각형코일(500)의 단부를 클램핑 후 끌어당길 수 있는 유압 장치를 이용할 수 있다. The tension adjusting unit 660 is located on the exit side, that is, at the rear, of the rotating roller 620 and the pressing roller 640, and adjusts and controls the withdrawal tension of the circular coil 510 inputted into the square coil forming unit 600. It is a device. For example, if the tension control unit 660 is a device that pulls the square coil 500 in the T direction by applying tension while holding the end of the square coil 500, various methods that are obvious to those skilled in the art can be used without limitation. Available. As an example, a hydraulic device that can clamp and then pull the end of the square coil 500 can be used.

한편, 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법에서, 각형코일 성형 단계(S200) 이후에는 각형코일 성형부(600)를 거쳐 성형된 각형코일(500)이 설정 치수대로 성형되었는지 치수를 측정하는 단계가 더 수행될 수 있다.Meanwhile, in the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention, after the square coil forming step (S200), the size of the square coil 500 formed through the square coil forming unit 600 is measured to determine whether it has been formed to the set size. Further steps may be performed.

[각형코일 권선 단계][Rectangular coil winding steps]

도 6은 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법 중 각형코일 권선 단계를 설명하기 위해 도시한 도면이다.Figure 6 is a diagram illustrating the square coil winding step in the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법에서, 각형코일 권선 단계(S300)는 코어(100)를 회전시키며, 이전단계에서 성형된 각형코일(500)을 회전하는 코어(100)에 정렬하여 권선하는 단계이다. In the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the square coil winding step (S300) rotates the core 100, and the square coil 500 formed in the previous step is aligned with the rotating core 100 for winding. This is the step.

본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법에서, 각형코일 권선 단계(S300) 이전에 코어(100)에 인슐레이터(300)를 조립하는 단계가 수행될 수 있다. In the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the step of assembling the insulator 300 to the core 100 may be performed before the square coil winding step (S300).

각형코일 권선 단계(S300)는 인슐레이터(300)가 조립된 코어(100)를 코어회전부(710)에 장착하는 단계와, 코어회전부(710)를 구동시켜 코어(100)를 설정 속도로 회전시키는 단계와, 와인딩 노즐(720)을 이용하여 코어(100)에 각형코일(500)을 권선하는 단계를 포함한다. The square coil winding step (S300) includes mounting the core 100 on which the insulator 300 is assembled on the core rotating unit 710, and driving the core rotating unit 710 to rotate the core 100 at a set speed. and winding the square coil 500 around the core 100 using the winding nozzle 720.

코어회전부(710)는 코어(100)를 물고 외부 구동장치(예: 모터 등)에서 제공된 회전력을 이용하여 코어(100)를 설정 속도 및 토크로 회전시키는 장치이다. The core rotation unit 710 is a device that bites the core 100 and rotates the core 100 at a set speed and torque using rotational force provided by an external driving device (eg, motor, etc.).

예를 들어, 코어회전부(710)는 인슐레이터(300)가 조립된 코어(100)를 장착할 수 있는 ㄷ 형상 단면을 갖는 고정지그(711)와, 고정지그(711)의 중심에 축 연결되어 회전력을 제공하는 회전구동부(712)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 코어회전부(710)는 코어(100)의 반경방향으로 이동이 가능한 구조로 이루어질 수 있다. 이를 위해 코어회전부(710)를 코어(100)의 반경방향으로 직선 이동시키는 리니어 구동장치, 예를 들어 랙 피니언 구조나 리니어모션 가이드 등이 더 이용될 수 있다. For example, the core rotation unit 710 is axially connected to a fixing jig 711 having a U-shaped cross section on which the core 100 on which the insulator 300 is assembled can be mounted, and the center of the fixing jig 711 to provide rotational force. It may be configured to include a rotation drive unit 712 that provides. Additionally, the core rotation unit 710 may be configured to be movable in the radial direction of the core 100. For this purpose, a linear driving device that moves the core rotating part 710 in a straight line in the radial direction of the core 100, for example, a rack and pinion structure or a linear motion guide, can be further used.

와인딩 노즐(720)은 회전하는 코어(100)에 각형코일(500)을 공급하여 코어(100)에 각형코일(500)을 권선시켜주는 장치이다. The winding nozzle 720 is a device that supplies the square coil 500 to the rotating core 100 and winds the square coil 500 on the core 100.

와인딩 노즐(720)은 인슐레이터(300)가 조립된 코어(100)의 일측에 근접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 노즐 출구(721)가 코어(100)의 반경방향에 교차하는 방향으로 배치되어 각형코일(500)을 코어(100)의 반경방향에 교차하는 방향으로 공급할 수 있다. The winding nozzle 720 may be disposed close to one side of the core 100 on which the insulator 300 is assembled. For example, the nozzle outlet 721 is disposed in a direction that intersects the radial direction of the core 100, so that the square coil 500 can be supplied in a direction that intersects the radial direction of the core 100.

또한, 와인딩 노즐(720)은 코어(100)의 반경방향으로 이동이 가능한 구조 및 코어(100)를 기준으로 높이 방향으로 상하 이동이 가능한 구조를 가질 수 있다. Additionally, the winding nozzle 720 may have a structure capable of moving in the radial direction of the core 100 and a structure capable of moving up and down in the height direction with respect to the core 100.

이와 같이, 코어(100)를 회전시키는 코어회전부(710)는 코어(100)의 반경방향으로 이동이 가능한 구조를 갖는 동시에, 코어(100)에 각형코일(500)을 공급하는 와인딩 노즐(720)은 코어의 반경방향 및 상하로 이동이 가능하다. 이에 따라, 사각단면을 갖는 각형코일(500)을 코어(100)의 정확한 위치에 정렬하여 코일 간의 틈새 또는 유격이 없도록 보다 치밀하게 권선할 수 있어 점적률 향상에 유리한 장점이 있다.In this way, the core rotating part 710 that rotates the core 100 has a structure that can move in the radial direction of the core 100, and the winding nozzle 720 that supplies the square coil 500 to the core 100 It is possible to move the core in the radial direction and up and down. Accordingly, the rectangular coil 500 having a square cross-section can be aligned at the exact position of the core 100 and wound more densely so that there is no gap or gap between the coils, which has the advantage of improving the space factor.

[각형코일 접합 단계][Square coil joining steps]

본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법에서, 각형코일 접합 단계(S400)는 이전단계에서 코어(100)에 권선이 완료된 각형코일(500)을 서로 접합시켜 권선형태를 유지시켜주는 단계이다. In the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the square coil bonding step (S400) is a step of bonding the square coils 500, which have been wound around the core 100 in the previous step, to each other to maintain the winding shape.

각형코일 접합 단계(S400)가 실시되기 이전에, 코어(100)에 권선이 완료된 각형코일(500)의 말단을 절단하는 단계가 먼저 수행될 수 있다. Before the rectangular coil bonding step (S400) is performed, a step of cutting the ends of the rectangular coil 500 that has been wound around the core 100 may first be performed.

본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법에서, 각형코일 접합 단계(S400)는 절단된 각형코일(500)의 말단에 전류를 인가하여 전기저항으로 열을 발생시킨다. 이에 따라 각형코일(500)에 발생된 열은 각형코일(500)의 외부에 구비된 접착 성분, 즉 열융착 코팅부(520)를 녹인다. 그 결과, 코일(100)에 권선된 각형코일(500)의 권선형태는 강한 접착력으로 유지될 수 있다.In the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the square coil bonding step (S400) applies current to the end of the cut square coil 500 to generate heat through electrical resistance. Accordingly, the heat generated in the square coil 500 melts the adhesive component provided on the outside of the square coil 500, that is, the heat-sealed coating portion 520. As a result, the winding shape of the square coil 500 wound on the coil 100 can be maintained with strong adhesive force.

도 7은 본 발명의 실시예에 따르는 모터 고정자 제조방법 중 각형코일 접합 단계를 설명하기 위해 도시한 도면이다.Figure 7 is a diagram illustrating the square coil joining step in the motor stator manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 코어에 정렬 및 권선된 사각코일(500)의 접합 구조를 확인할 수 있다. 전류인가장치(800)에서 사각코일(500)에 전류를 인가하면 사각코일(500)에는 열이 발생되고, 이 열에 의해 열융착 코팅부(520)는 녹으면서 서로 인접한 사각코일(500) 사이의 견고한 접합을 가능하게 해준다. Referring to FIG. 7, the joint structure of the square coils 500 aligned and wound on the core can be confirmed. When current is applied to the square coil 500 from the current applicator 800, heat is generated in the square coil 500, and due to this heat, the heat-sealed coating portion 520 melts and the space between adjacent square coils 500 is melted. Enables a strong joint.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 원형코일을 각형코일로 변형한 후 고정자 코어에 직접 권선함으로써 고정자 코어의 점적률을 높일 수 있다. 그 결과, 모터 고정자의 효율 또는 출력밀도를 향상시킬 수 있다. As described above, according to the structure and operation of the present invention, the space factor of the stator core can be increased by transforming the circular coil into a square coil and then directly winding it on the stator core. As a result, the efficiency or power density of the motor stator can be improved.

또한, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 상대적으로 원가가 저렴한 원형코일을 준비한 후 이를 원하는 치수의 각형코일로 성형한 다음, 인슐레이터가 조립된 코어를 회전시키면서 각형코일을 코어에 직접 권선한다. 이 때문에 기존의 각형코일 권선 방식에 비해 제조원가를 낮추면서 점적률을 높일 수 있다.In addition, according to the structure and operation of the present invention, a relatively inexpensive circular coil is prepared and formed into a square coil of a desired size, and then the square coil is directly wound on the core while rotating the core on which the insulator is assembled. For this reason, compared to the existing square coil winding method, the manufacturing cost can be lowered while the space factor can be increased.

본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 기존의 일반적인 각형코일 권선 방식과 비교하여 대략 3% 이상 저렴한 비용으로 모터 고정자의 제조가 가능한 장점이 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 기존의 일반적인 원형코일 권선 방식과 비교하여 대략 7% 이상 모터 효율이 향상되는 효과를 가질 수 있다.According to the structure and operation of the present invention, there is an advantage in that a motor stator can be manufactured at a cost that is approximately 3% lower than that of the existing general square coil winding method. In addition, according to the configuration and operation of the present invention, motor efficiency can be improved by approximately 7% or more compared to the existing general circular coil winding method.

게다가, 기존의 일반적인 각형코일 권선 방식을 따를 경우 설비 공정상의 제약 때문에 정해진 테이블 표에 따라 각형코일의 단면치수 범위가 한정적인 규격에서만 대응 가능한 단점이 있었다. In addition, when following the existing general rectangular coil winding method, there was a disadvantage that the range of cross-sectional dimensions of the rectangular coil could only be accommodated in a limited standard according to a set table due to limitations in the equipment process.

본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 치수 규격이 광범위한 일반적인 원형코일을 다양하게 활용하여 정해진 규격에 상관없이 사용자가 원하는 치수의 각형코일을 직접 성형하여 코어에 권선할 수 있는 장점이 있다. According to the structure and operation of the present invention, there is an advantage in that a general circular coil with a wide range of dimensional specifications can be utilized in a variety of ways to directly form a square coil of the size desired by the user and wind it on the core, regardless of the specified specifications.

또한, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 원형코일의 외부에 열융착 코팅부를 적용할 경우 코일에 전류를 인가하는 방식으로 열융착 코팅부를 녹여서 서로 인접한 코일끼리 손쉽게 접합시킬 수 있다. 이에 따라, 코일 형태의 유지가 손쉬우며 취급이 용이하고 절연성 향상에 유리한 장점이 있다.In addition, according to the structure and operation of the present invention, when applying a heat-sealable coating to the outside of a circular coil, adjacent coils can be easily bonded to each other by melting the heat-sealable coating by applying a current to the coil. Accordingly, there are advantages in that the coil shape is easy to maintain, easy to handle, and improved insulation.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrative drawings, but the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can occur. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention were not explicitly described and explained in the above description of the embodiments of the present invention, it is natural that the predictable effects due to the configuration should also be recognized.

S100: 원형코일 준비 단계
S200: 각형코일 성형 단계
S300: 각형코일 권선 단계
S400: 각형코일 접합 단계
10: 모터 고정자
100: 코어
110: 요크부
120: 티스부
130: 폴부
300: 인슐레이터
310: 제1 인슐레이터 몸체부
320: 제2 인슐레이터 몸체부
500: 각형코일
510: 원형코일
520: 열융착 코팅부
600: 각형코일 성형부
610: 제1 회전 축
620: 회전롤러
621: 제1 교차 면
630: 제2 회전 축
640: 가압롤러
641: 제2 교차 면
650: 인출 경로
660: 장력조절부
710: 코어회전부
711: 고정지그
712: 회전구동부
720: 와인딩 노즐
721: 노즐 출구
800: 전류인가장치S100: Circular coil preparation step
S200: Rectangular coil forming step
S300: Square coil winding stage
S400: Square coil joining step
10: motor stator
100: core
110: York part
120: Thisbu
130: Polbu
300: insulator
310: first insulator body portion
320: Second insulator body portion
500: Square coil
510: circular coil
520: Heat fusion coating portion
600: Square coil forming part
610: first rotation axis
620: Rotating roller
621: first intersection surface
630: second rotation axis
640: Pressure roller
641: second intersection surface
650: Fetch path
660: Tension adjustment unit
710: Core rotation unit
711: Fixed jig
712: Rotation drive unit
720: winding nozzle
721: Nozzle outlet
800: Current applying device

Claims (11)

원형코일을 준비하는 원형코일 준비 단계;
상기 원형코일을 설정 치수를 갖는 각형코일로 성형하는 각형코일 성형 단계;
코어를 회전시키며, 상기 각형코일을 회전하는 코어에 정렬하여 권선하는 각형코일 권선 단계; 및
상기 권선된 각형코일을 서로 접합시켜 권선형태를 유지하는 각형코일 접합 단계;
를 포함하는 모터 고정자 제조방법.
A circular coil preparation step of preparing a circular coil;
A square coil forming step of forming the circular coil into a square coil having a set dimension;
A square coil winding step of rotating the core and winding the square coil by aligning it with the rotating core; and
A square coil bonding step of bonding the wound square coils to each other to maintain the winding shape;
A motor stator manufacturing method comprising.
 제1항에 있어서,
상기 각형코일 성형 단계에서,
상기 원형코일은 설정크기의 장력에 의해 길이 방향으로 인출되며, 상기 인출 중인 원형코일의 상하좌우를 동시에 가압하여 코일단면 형상을 원형에서 사각형으로 성형하는 것을 특징으로 하는
모터 고정자 제조방법.
According to paragraph 1,
In the square coil forming step,
The circular coil is pulled out in the longitudinal direction by tension of a set size, and the coil cross-sectional shape is molded from circular to square by simultaneously pressing the top, bottom, left, and right sides of the circular coil being pulled out.
Motor stator manufacturing method.
 제1항에 있어서,
상기 각형코일 성형 단계에서,
상기 원형코일은 각형코일 성형부를 통과하여 상기 각형코일로 성형되되,
상기 각형코일 성형부는,
회전 구동하는 제1 회전 축과,
상기 제1 회전 축에 연결되어 회전하고, 상기 원형코일의 제1 측부와 하부를 접촉 지지하는 회전롤러와
상기 제1 회전 축과 평행을 이루어 배치되고, 회전 구동하는 제2 회전 축, 및
상기 제2 회전 축에 연결되어 회전하고, 상기 원형코일의 제2 측부와 상부를 접촉 지지하며 가압하는 가압롤러를 포함하는
모터 고정자 제조방법.
According to paragraph 1,
In the square coil forming step,
The circular coil passes through the square coil forming unit and is formed into the square coil,
The square coil forming part,
A first rotation axis driven to rotate,
a rotating roller that is connected to the first rotating shaft to rotate and contacts and supports the first side and lower portion of the circular coil;
a second rotation axis disposed in parallel with the first rotation axis and driven to rotate; and
It is connected to the second rotation shaft and rotates, and includes a pressure roller that contacts and supports the second side and top of the circular coil and pressurizes it.
Motor stator manufacturing method.
 제3항에 있어서,
상기 회전롤러는 상기 원형코일의 인출 경로에서 하부에 위치하고,
상기 가압롤러는 상기 원형코일의 인출 경로에서 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는
모터 고정자 제조방법.
According to paragraph 3,
The rotating roller is located at the bottom of the drawing path of the circular coil,
The pressure roller is located at the upper part of the drawing path of the circular coil.
Motor stator manufacturing method.
 제3항에 있어서,
상기 각형코일 성형 단계에서,
상기 원형코일은 각형코일 성형부를 통과하여 상기 각형코일로 성형되되,
상기 각형코일 성형부는,
상기 원형코일의 인출 장력을 조절하는 장력조절부를 더 포함하는
모터 고정자 제조방법.
According to paragraph 3,
In the square coil forming step,
The circular coil passes through the square coil forming unit and is formed into the square coil,
The square coil forming part,
Further comprising a tension control unit that adjusts the withdrawal tension of the circular coil.
Motor stator manufacturing method.
 제1항에 있어서,
상기 각형코일 성형 단계 이후에,
상기 성형된 각형코일의 치수를 측정하는 단계를 더 포함하는
모터 고정자 제조방법.
According to paragraph 1,
After the square coil forming step,
Further comprising measuring the dimensions of the formed rectangular coil.
Motor stator manufacturing method.
 제1항에 있어서,
상기 각형코일 권선 단계 이전에 상기 코어에 인슐레이터를 조립하는 단계가 수행되고,
상기 각형코일 권선 단계는,
상기 인슐레이터가 조립된 코어를 코어회전부에 장착하고, 상기 코어회전부의 회전에 의해 상기 코어를 설정 속도로 회전시키며,
상기 회전하는 코어에 근접 배치된 와인딩 노즐을 이용하여 상기 각형코일을 상기 코어에 권선하는 것을 특징으로 하는
모터 고정자 제조방법.
According to paragraph 1,
A step of assembling an insulator on the core is performed before the square coil winding step,
The square coil winding step is,
The core on which the insulator is assembled is mounted on the core rotating unit, and the core is rotated at a set speed by rotation of the core rotating unit,
Characterized in that winding the square coil around the core using a winding nozzle disposed close to the rotating core.
Motor stator manufacturing method.
 제7항에 있어서,
상기 각형코일 접합 단계 이전에 상기 권선이 완료된 각형코일의 말단을 절단하는 단계가 수행되고,
상기 각형코일 접합 단계는,
상기 절단된 각형코일의 말단에 전류를 인가하여 열을 발생시키고, 상기 각형코일의 외부에 구비된 열융착 코팅부를 녹여 상기 각형코일의 권선형태를 유지시키는 것을 특징으로 하는
모터 고정자 제조방법.
In clause 7,
Before the step of joining the square coils, a step of cutting the ends of the square coils on which the winding is completed is performed,
The square coil joining step is,
Characterized by applying a current to the end of the cut square coil to generate heat and melting the heat-sealed coating provided on the outside of the square coil to maintain the winding shape of the square coil.
Motor stator manufacturing method.
 반경방향 외측에 위치하며 원호 형상을 갖는 요크부와, 상기 요크부의 내측에서 반경방향으로 길게 연장되는 티스부, 및 상기 티스부의 내측에 구비되는 폴부를 포함하는 코어;
상기 코어에 조립되는 인슐레이터; 및
상기 인슐레이터가 조립된 코어에 권선되며 사각 단면을 갖는 각형코일;
을 포함하는 모터 고정자.
A core including a yoke portion located on the radial outer side and having an arc shape, a tooth portion extending radially long inside the yoke portion, and a pole portion provided inside the tooth portion;
an insulator assembled to the core; and
a rectangular coil wound around the core on which the insulator is assembled and having a square cross-section;
Motor stator containing.
 제9항에 있어서,
상기 각형코일의 외부에는 열융착 코팅부가 구비되는 것을 특징으로 하는
모터 고정자.
According to clause 9,
Characterized in that a heat-sealed coating is provided on the outside of the square coil.
motor stator.
 제10항에 있어서,
상기 열융착 코팅부는,
상기 각형코일의 권선 후 전류의 인가에 의해 녹아 상기 각형코일의 권선형태를 유지시켜주는 것을 특징으로 하는
모터 고정자.According to clause 10,
The heat fusion coating part,
After winding the square coil, it is melted by application of current and maintains the winding shape of the square coil.
motor stator.
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